李冬紅，范永將，高衛(wèi)光，李紅春，李彤霞（蘭州石化公司研究院，甘肅蘭州 730060）

環(huán)保型與傳統(tǒng)型熱法丁腈橡膠在耐油膠板中的應(yīng)用對(duì)比研究

李冬紅，范永將，高衛(wèi)光，李紅春，李彤霞（蘭州石化公司研究院，甘肅蘭州 730060）

研究了環(huán)保型熱法丁腈橡膠（NBR3604E）在耐油膠板應(yīng)用中的物理機(jī)械性能、耐寒性和耐介質(zhì)性能，并與傳統(tǒng)型硬丁腈橡膠（NBR3604）進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果表明，NBR3604E的耐寒性、耐介質(zhì)性與NBR3604相當(dāng)，拉伸強(qiáng)度和硬度較NBR3604略高，扯斷伸長(zhǎng)率和扯斷永久變形較NBR3604E偏低，但均能滿足耐油膠板膠料的指標(biāo)要求。

環(huán)保型；丁腈橡膠；耐油膠板

0 引言

根據(jù)聚合溫度和引發(fā)劑的不同，丁腈橡膠可分為熱法硬丁腈橡膠和冷法軟丁腈橡膠。熱法硬丁腈橡膠（NBR3604）在生產(chǎn)過程中采用拉開粉作為乳化劑，拉開粉殘留在橡膠中會(huì)影響產(chǎn)品性能，排出的污水生化處理困難［1-2］。但由于其具有冷法軟丁腈橡膠不具備的高強(qiáng)度等特點(diǎn)，故在國內(nèi)仍有一定的應(yīng)用［3］，特別是用于軍工耐油橡膠制品的生產(chǎn)。

針對(duì)熱法硬丁腈橡膠生產(chǎn)中的環(huán)保問題，中石油蘭州石化公司研究院開發(fā)了環(huán)保型熱法丁腈橡膠（NBR3604E）的聚合工藝，本研究對(duì)環(huán)保型和傳統(tǒng)型熱法丁腈橡膠的性能進(jìn)行對(duì)比，研究環(huán)保型硬丁腈橡膠在耐油膠板中的應(yīng)用效果，為NBR3604E替代NBR3604提供幫助和依據(jù)。

1 試驗(yàn)部分

1.1 主要原材料

NBR3604E，中石油蘭州石化公司研究院中試產(chǎn)品；NBR3604，中石油蘭州石化公司產(chǎn)品。

1.2 試樣制備

將NBR生膠在上海橡膠機(jī)械廠生產(chǎn)的SK-160型開煉機(jī)上薄通6~8次，依次加入增塑劑、活化劑、促進(jìn)劑、防老劑、補(bǔ)強(qiáng)劑等助劑，最后加入硫化劑，混煉均勻后，均勻下片。放置16~24 h后，用CLB-D350×350型平板硫化機(jī)（廣東番禺橡膠機(jī)械廠）進(jìn)行硫化，即制得相應(yīng)的硫化膠。

1.3 性能測(cè)試

生膠性能：按GB/T 6737—1997《生橡膠 揮發(fā)分含量的測(cè)定》（烘箱法）測(cè)定揮發(fā)分；按GB/T 4498—2013《橡膠 灰分的測(cè)定》（A法）測(cè)定總灰分；按SH/T 1157—1997《丁腈橡膠中結(jié)合丙烯腈含量的測(cè)定》測(cè)定結(jié)合丙烯腈含量；按GB/T 1232.1—2000《未硫化橡膠 用圓盤剪切黏度計(jì)進(jìn)行測(cè)定 第1部分 門尼黏度的測(cè)定》測(cè)定門尼黏度。

硫化特性：用北京市友深電子儀器廠生產(chǎn)的R100E型橡膠硫化儀，按GB 1233—2008《未硫化橡膠初期硫化特性的測(cè)定 用圓盤剪切黏度計(jì)進(jìn)行測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定。

物理機(jī)械性能：用高鐵檢測(cè)儀器有限公司生產(chǎn)的GT-7010-AE型拉力強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)，按GB 528—1998《硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測(cè)定》測(cè)定拉伸性能（直角型試樣，拉伸速率為500 mm/min）；用上?；C(jī)械四廠生產(chǎn)的XY-1型硬度計(jì)按GB/T 531—1992《橡膠邵爾A硬度試驗(yàn)方法》測(cè)定邵爾A硬度。

耐介質(zhì)性能：按GB 1690—2010《硫化橡膠或熱塑性橡膠 耐液體試驗(yàn)方法》進(jìn)行測(cè)定，條件為常溫，24 h。

耐老化性能：用上海實(shí)驗(yàn)儀器總廠生產(chǎn)的401 B型老化試驗(yàn)箱按GB 3512—2014《硫化橡膠或熱塑性橡膠 熱空氣加速老化和耐熱試驗(yàn)》進(jìn)行測(cè)定，條件為90℃，24 h。

2 結(jié)果與討論

2.1 生膠性能對(duì)比

對(duì)丁腈3604E與3604進(jìn)行化學(xué)分析試驗(yàn)，考察其生膠性能差異，試驗(yàn)結(jié)果見表1。表1結(jié)果顯示，丁腈3604E生膠的揮發(fā)分較3604高，總灰分、結(jié)合丙烯腈、門尼黏度等與3604相當(dāng)，且各項(xiàng)性能均滿足丁腈3604指標(biāo)規(guī)定要求。

表1 NBR3604E與3604生膠性能對(duì)比Table 1 The performance comparison between raw rubbers（NBR3604E and 3604）

2.2 物理機(jī)械性能對(duì)比

對(duì)丁腈3604E和3604進(jìn)行物理機(jī)械性能對(duì)比試驗(yàn)，考察其物理機(jī)械性能差異，試驗(yàn)配方參照GB 528—1998，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。由表2可見，與NBR3604相比，3604E硫化膠的拉伸強(qiáng)度和300%定伸強(qiáng)度較低，扯斷伸長(zhǎng)率和扯斷永久變形較大。

表2 NBR3604E和3604的物理機(jī)械性能比較Table 2 The physical and mechanical properties comparison between NBR3604E and 3604

2.3 耐油膠板性能對(duì)比試驗(yàn)

對(duì)耐油膠板配方進(jìn)行小配合試驗(yàn)，試驗(yàn)配方如表3所示。

表3 耐油膠板對(duì)比試驗(yàn)配方Table 3 The comparison test formula of oil resistance rubber plates

耐油膠板性能對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4所示。

表4 耐油膠板性能對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)Table 4 The performance comparison test datas of oil resistance rubber plates

由表4可見，丁腈3604E耐油膠板拉伸強(qiáng)度和硬度較3604略偏高，扯斷伸長(zhǎng)率和扯斷永久變形較3604偏低，熱空氣老化后丁腈3604扯斷伸長(zhǎng)率減小，而3604E扯斷伸長(zhǎng)率增大。丁腈3604E耐汽油加苯混合液、耐標(biāo)準(zhǔn)油的性能和耐寒性與3604完全一致。整體來看，丁腈3604E能夠滿足耐油膠板的各項(xiàng)指標(biāo)要求。

3 結(jié)語

在耐油膠板應(yīng)用中，丁腈3604E的耐寒性、耐油性與丁腈3604相當(dāng)，拉伸強(qiáng)度和硬度較3604略偏高，扯斷伸長(zhǎng)率和扯斷永久變形較3604偏低，但均能滿足耐油膠板膠料的指標(biāo)要求。

1 張媛，趙瑛，何琳，等.用混凝-微電解-催化氧化工藝預(yù)處理含拉開粉的丁腈橡膠廢水［J］.合成橡膠工業(yè)，2010，33（1）：5-10.

2 焦天陽，文善雄，趙旭濤，等.強(qiáng)化鐵炭微電解法處理拉開粉廢水［J］.石化技術(shù)與應(yīng)用， 2008，26（6）：571-573.

3 李曉強(qiáng)，唐斌．軟丁腈橡膠的性能及其配合技術(shù)［J］.特種橡膠制品，2004，25（2）：1-4.

Comparative Study on Application of Environment-Friendly Nitrile Rubber and Traditional Nitrile Rubber by Hot Emulsion Polymerization in Oil Resistance Rubber Plate

Li Donghong，F(xiàn)an Yongjiang，Gao Weiguang，Li Hongchun，Li Tongxia
（Research Institute of Lanzhou Petrochemical Company，Lanzhou Gansu，730060，China）

Comparative study on the physical and mechanical properties，cold tolerance，medium resistance of environment-friendly nitrile rubber（NBR3604E） and traditional nitrile rubber（NBR3604） by hot emulsion polymerization in oil resistance rubber plate was performed. The results showed that the cold tolerance and medium resistance of NBR3604E and NBR3604 was almost same. The tensile strength and hardness of NBR3604E was slightly higher，the elongation at break and tensile set at break of NBR3604E was relatively lower，but all the properties could meet the index requirements of oil resistance rubber plate compound.

environment-friendly；nitrile rubber；oil resistant rubber plate

TQ 333.7

A

1009-1696（2017）06-0025-03

2017-03-20

李冬紅（1984—），男，碩士研究生，工程師，目前主要從事乳液聚合方面的研究。